[发明专利]碱式碳酸铋的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及碱式碳酸铋的制备方法，尤其涉及高纯度碱式碳酸铋的制备方法。

背景技术

碱式碳酸铋的分子式或结构式为(BiO)₂CO₃·1/2H₂O，分子量：518.91，为白色或微带淡黄色的粉末；无臭、无味；遇光即缓缓变质。本品在水中和乙醇中不溶。碱式碳酸铋作为中和胃酸药及收敛药，用于胃及十二指肠溃疡及腹泻等，也可外用于轻度火伤，溃疡及湿疹等。

中国专利103011286A公开了一种用粗氧化铋生产次碳酸铋的工艺，包括：①称取粗氧化铋过筛-60目≥95％，对筛上物的粗颗粒经诸如球磨机类研磨设备研磨后再过筛，混匀；②取过筛后的粗氧化铋原料，加入硝酸；以克／克为单位，液固质量比为2-20:1；硝酸与粗氧化铋原料质量比1-1.5:1，反应温度0－200℃（优选85℃），反应时间1－48h（优选4小时）进行化学除杂，控制上清液pH0.5-1.5；制备得一种含硝酸不溶物的新化合物；使得新化合物中铋含量的质量百分比大于99％，反应溶液中铋小于1g/L；压滤，分离；含化学杂质液用公知技术加碱沉铋，铋渣返回与粗氧化铋原料混合再化学除杂，或者送常规的火法冶炼做铋锭回收；所产生的沉铋废液经环保处理，再排放；③将压滤的滤饼加入过量的硝酸，溶解完全，控制硝酸与滤饼的质量比为0.5-5:1，温度0-100℃；过滤，过滤后的硝酸不溶物送常规的火法冶炼做还原剂或燃料；过滤后的酸溶滤液加碳酸钠溶液进行复分解，在pH为8.5～9.0、温度50～55℃下反应40分钟，生成碱式碳酸铋，再经洗涤、离心分离、烘干、粉碎得到成品；④分离后的硝酸钠母液经浓缩回收硝酸钠。

中国专利CN101628735A公开了一种铋系列化工产品的制备方法，该方法包括将精铋粉化成-60目≥90%的铋粉；将以上铋粉散布于烧盘中，在200～800℃的温度下通入空气将铋粉低温氧化，然后冷却取出，获得普通级氧化铋粉末；将以上普通级氧化铋粉与碳酸盐溶液混合，在5～160℃的温度下反应，获得碱式碳酸铋。

由于药品级次碳酸铋对杂质的要求很高，因此在本领域中对于高纯度药品级碱式碳酸铋的制备方法存在着需求。

目前，对于从含有重金属等杂质的工业无机化合物原料制备医药级或食品级的无机化合物原料，通常使用沉淀和过滤方法、活性炭吸附方法除去其中的重金属，但是，重金属的除去效果有待提高。另外，使用活性炭，吸附重金属的效果一般，并且活性炭的再生费用较高。

现有技术中对于从各种来源的工业碳酸钠、工业硝酸铋生产高纯度(药品级或食品级)的碱式碳酸铋产品，仍然没有有效、彻底除去重金属如铅、镉、镍、铜、汞的方法，尤其以阴离子形式存在的重金属砷(砷酸盐或亚砷酸盐)更难以彻底地除去。

现有技术中有很多文献报道了各种吸附树脂用于吸附重金属。

例如，CN102764522A公开了一种有机絮凝剂，它含有如下重量份的组分：甲醛10～20份、二甲胺10～20份、聚丙烯酰胺40～50份、苯乙烯磺酸盐30～40份、木质磺酸盐20～30份以及苯烯酸20～30份。本发明的絮凝剂配方合理、制法简单、成本低廉、使用时操作方便、具有安全、环保、无毒、使用效果好的优点。

CN102398980A公开了一种电镀废水处理剂，由氢氧化钙、聚丙烯酰胺、甲醛组成。

但是，现有技术的有些吸附树脂产品不耐酸碱，另外对于重金属的吸附能力有限。尤其是，在高浓度的干扰离子如Mg^2＋、Al^3＋、Ca^2＋和Cl^-、SO₄^2-，CO₃^2-的存在下，这些树脂对于重金属离子如铅、镉、镍、铜、汞的选择性吸附却难以令人满意。

发明内容

根据本发明的第一个实施方案，提供从工业碳酸钠和工业硝酸铋制备碱式碳酸铋的方法，该方法包括：

(A)、原料纯化处理：

a1)将工业碳酸钠溶解在去离子水中(例如达到2-30wt%，优选4-25wt%，更优选6-22wt%，进一步优选8-20wt%，更优选10-17wt%的浓度)，用活性炭脱色、除杂质，过滤获得滤液1；任选地，然后在所获得的滤液1中添加改性的聚丙烯酰胺-co-苯乙烯-co-丙烯酸共聚物作为吸附材料，通过吸附去除重金属；再次过滤，获得含碳酸钠的纯化滤液1’；